Классификация, основные элементы и схемы внутреннего водоснабжения зданий.

Внутренний водопровод предназначен для подачи воды под определенным напором и с необходимым расходом через систему трубопроводов и устройств к санитарно-техническим приборам, пожарным кранам и технологическому оборудованию здания или группы зданий и сооружений (имеющих общее водоизмерительное устройство) от сети наружного водопровода населенного пункта (предприятия) или из другого водоисточника.

Системы внутреннего водопровода предусматриваются во всех типах зданий, размещенных в канализованных районах. В неканализованных районах населённых пунктов эти системы предусматриваются в двухэтажных жилых домах, лечебно-оздоровительных и учебных учреждениях, предприятиях общественного питания, кинотеатрах, клубах, спортивных сооружениях, банях и прачечных.

Системы внутреннего водопровода включают:

вводы в здания – трубопроводы, ведущие от наружной водопроводной сети (из водоема или другого водоисточника) до водомерного узла, а при его отсутствии − до насосов-повысителей или до внутренней магистрали сети;

водомерные узлы – устройства для измерения количества и расхода воды;

насосные установки – один или несколько насосов-повысителей, создающих (повышающих) давление воды в водопроводной сети и обеспечивающих подачу её под необходимым напором и с определенным расходом к потребителю;

разводящую сеть, стояки, подводки – трубопроводы, соединяющие насосы-повысители с водопотребителями, подразделяются на магистральные и распределительные (в пределах этажа);

водопотребители – водоразборную арматуру, включая пожарные краны, спринклеры, дренчеры, санитарно-технические приборы и технологические установки;

смесительную, запорную и регулирующую арматуру.

В зависимости от местных условий и технологии производства в систему внутреннего водопровода включаются запасные и регулирующие емкости.

Внутренний водопровод состоит из следующих элементов (рис. 6.1):

ввода в здание – ответвления от наружной сети до внутренней магистральной сети (обычно до водомера), предназначенного для подачи воды от наружной сети в здание;

водомерного узла – водомера с арматурой для учета количества потребляемой воды;

магистральных трубопроводов, служащих для подачи воды к распределительным трубопроводам (стоякам);

распределительных трубопроводов, служащих для распределения воды по этажам здания к водоразборным точкам;

водоразборной арматуры и пожарных кранов.

Кроме указанных выше основных элементов внутренний водопровод, в случае недостаточного напора в наружной сети, может быть оборудован водонапорными баками, насосными и пневматическими установками. Сеть трубопроводов внутреннего водопровода оборудуется запорно-регулирующей арматурой.

Рис. 6.1. Элементы внутреннего водопровода: 1 – магистральный трубопровод; 2 – водомерный узел; 3 – ввод; 4 – распределительный пожарный трубопровод (стояк); 5 – пожарный кран; 6 – водозаборные краны и другие приборы; 7 – распределительный хозяйственно-питьевой трубопровод (стояк)

С учётом санитарно-гигиенических¸ технико-экономических и противопожарных требований, особенностей систем наружного водоснабжения, назначения площади и высоты в зданиях и сооружениях проектируются следующие системы внутренних водопроводов:

· хозяйственно-питьевые;

· противопожарные;

· производственные;

· объединенные хозяйственно-противопожарные, производственно-противо-пожарные (противопожарный водопровод объединен с хозяйственно-питьевым или (и) с производственным водопроводом.

Самостоятельный внутренний противопожарный водопровод устраивают в многоэтажных зданиях высотой более 50 м, в театрах, в зданиях с взрыво-пожароопасными производствами и на ряде других ответственных объектов. Указанный водопровод имеет ряд недостатков. Из-за отсутствия постоянного водозабора вода в нем застаивается, в результате стальные и чугунные трубопроводы и оборудование подвергаются коррозии. Часто за сетями, насосами и арматурой не ведется постоянное наблюдение, в то время как в объединенных сетях любую неисправность (аварию), как правило, немедленно устраняют.

В самостоятельный противопожарный водопровод вода может подаваться непосредственно из рек, водоемов, других естественных и искусственных водоемов, наружного производственного водопровода. Вода питьевого качества в данном случае не требуется.

Объединенные сети более выгодны с санитарно-гигиенических и экономических точек зрения, они удобны в эксплуатации и более надежны.

Наиболее часто в зданиях устраивают объединенный хозяйственно-противопожарный водопровод, реже – производственно-противопожар-ный. Это объясняется тем, что производственная сеть менее разветвленная, чем хозяйственно-питьевая. Санитарные приборы и другие потребители группируются, как правило, во вспомогательных помещениях промышленных предприятий. Кроме того, вода на производственные нужды подается в определенном режиме (в части расходов и напоров воды), предусмотренном технологическим регламентом, нарушение которого недопустимо. Вода на производственные нужды к технологическим аппаратам часто подается непосредственно от наружной сети.

Для варианта, когда внутренние водопроводы нескольких зданий запитываются от одной насосной, наружные трубопроводы, объединяющие внутренние водопроводные сети, проектируются в соответствии с требованиями действующих норм.

Для обеспечения надежной работы водопровода в точке присоединения ввода к наружной сети (рис. 6.1) необходимо поддерживать напор, равный Н_тр = k(h_c + h_вв) + h_вод + Н_св + z ,где h_c – потери напора в сети внутреннего водопровода; h_вв– потери напора на вводе; h_вод – потери напора на водомере; Н_св – свободный напор в диктующей точке водопроводной сети; z – разность отметок наиболее высоко расположенного водозаборного устройства (пожарного крана) и ввода; k – коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления (k = 1,1 – в сетях противопожарных водопроводов; k = 1,15 – в сетях производственно-противопожарных водопроводов; k = 1,2 – в сетях хозяйственно-противопожарных водопроводов).

Если для данной схемы водопровода требуемый напор Н_тр есть величина постоянная, то действительный напор в наружной сети в течение суток меняется (рис. 6.2) и может быть как больше, так и меньше требуемого напора.

Минимальный напор в наружной сети у ввода в здание называется гарантированным Н_г. Величина гарантированного напора Н_гзадается водопроводной службой города или объекта. Соотношение величин гарантированного Н_г и требуемого Н_тр напоров определяет выбор системы внутреннего водопровода.

Возможны следующие системы внутреннего водопровода по способу создания напора в них: без повысительных установок; с повысительными насосами; с водонапорным баком и насосами; с пневматической установкой; с запасным резервуаром.

Конструктивные решения, обеспечивающие надежную работу внутренних водопроводов: устройство вводов, трассировка водопроводной сети, размещение задвижек и внутренних пожарных кранов, автоматическое управление насосно–повысительными установками. Совместная работа внутренних и наружных водопроводов.

Внутренний водопровод, действующий без повысите-льных установок под напором наружного водопровода (рис. 6.2), устраивают в том случае, когда напор в наружном водопроводе всегда достаточен для подачи необходимого количества воды к наиболее удаленным и высоко расположенным хозяйственным кранам 1 в обычное время работы водопровода и для создания расчетных пожарных струй из наиболее удаленных и высоко расположенных пожарных кранов 2 при работе водопровода во время пожара, то есть Н_тр.хоз. < Н_г > Н_тр.пож.

Эта схема является наиболее простой и распространенной. Ввод в этих случаях оборудуется водомером 3, задвижками 4 для отключения водопроводной сети при ремонте водомера и сливным краном 5 для подсоединения контрольного водомера.

Рис. 6.2. Схема водопровода без повысительных установок

Водопровод с пожарным насосом-повысителем (рис. 6.3) устраивается в тех случаях, когда гарантированный напор в наружной сети меньше, чем напор, необходимый для работы пожарных кранов, но больше напора, необходимого для нормальной работы хозяйственных приборов, то есть Н_тр.хоз < Н_г < Н_тр.пож .

Рис. 6.3. Схема водопровода с насосами-повысителями

В обычное время вода поступает от наружной сети во внутреннюю сеть через водомер, минуя пожарный насос, так как задвижка 4 закрыта.

В случае пожара приводится в действие пожарный насос 1. Пуск насоса осуществляется дистанционно от кнопки, установленной в шкафчике каждого пожарного крана. Одновременно с включением электродвигателя происходит открытие электрозадвижки 4 на обводной линии. При этом пожарный насос должен обеспечить подачу расчетного расхода воды, равного сумме максимального хозяйственного и пожарного расхода, то есть Q_расч = Q_хоз + Q_пож.

Обратный клапан 2 исключает работу насоса на себя, а обратный клапан 3 предохраняет насос от гидравлического удара при его остановке.

Водопровод с водонапорным баком и насосами (рис. 6.4) применяют при постоянном недостатке напора в наружной сети, когда гарантированный напор Н_г меньше требуемого напора для хозяйственных приборов Н_тр.хоз и пожарных кранов Н_тр.пож, то естьН_тр.хоз > Н_г < Н_тр.пож.

В этом случае водонапорный бак играет роль напорно-регулирующей емкости. Работа водонапорного бака и насосов должна быть автоматизирована путем установки реле уровня.

Рис. 6.4. Схема водопровода с водонапорным баком и насосами:

1 – хозяйственный насос; 2 – пожарный насос; 3 и 4 – обратные клапаны; 5 – обводная линия с запломбированной задвижкой

В обычное время работы водопровода при подаче хозяйственного насоса 1 больше чем водопотребление, избыток воды идёт в водонапорный бак. При увеличении водопотребления вода из водонапорного бака поступает в сеть. При этом пожарные краны постоянно находятся под давлением водонапорного бака. В случае пожара расход воды увеличивается, уровень воды в баке начинает понижаться ниже уровня неприкосновенного запаса и реле уровня включает пожарный насос 2, одновременно открывая электрозадвижку 5. Пожарный насос обеспечивает подачу хозяйственно-питьевых и пожарных расходов воды. При его работе водонапорный бак при помощи обратного клапана 4 автоматически отключается. Обратный клапан 3 предотвращает поступление воды из внутренней водопроводной сети к насосам при питании ее от водонапорного бака. Так как для нормальной работы пожарных кранов требуется создание довольно большого свободного напора, а установка водонапорного бака в обычных условиях на значительной высоте не всегда возможна, то область применения схемы внутреннего пожарного водопровода с насосами и водонапорным баком весьма ограничена. Чаще такие системы применяют в зданиях повышенной этажности.

Водопровод с пневматической установкой (рис. 6.5) применяется в тех же случаях, что и водопровод с насосами и водонапорным баком, кроме ситуации, когда устройство водонапорного бака невозможно.

Рис. 6.5. Схема водопровода с пневматической установкой

Составной частью такой системы являются: воздушно-водяной бак 1, выполняющий роль напорно-регулирующей емкости, и компрессор 2, служащий для периодической подачи сжатого воздуха. Нередко в пневмоустановках применяют два герметически закрытых резервуара, один из которых заполняется водой, другой − сжатым воздухом. Для пуска насосов пневматические установки оборудуются контрольной и автоматической аппаратурой. Принцип работы такой системы заключается в том, что при подаче воды на тушение пожара через пожарные краны под давлением воздуха вода вытесняется из резервуара. С уменьшением уровня воды в резервуаре давление в нем падает до определенного минимума, после чего автоматически включается пожарный насос.

Водопровод с запасным резервуаром (рис. 6.6) устраивается в тех случаях, когда в наружном водопроводе величина гарантированного напора 5 м и менее. Наиболее часто по такой схеме устраиваются внутренние водопроводы в театрах, в цехах повышенной пожарной опасности, в зданиях повышенной этажности.

Рис. 6.6. Схема водопровода с запасным резервуаром